《注塑模设计》PPT课件.ppt

第3章 常用塑料、制品的注射成型（自学为主）,学习目的与要求：1了解常见塑料的注射成型；2了解典型制品的注射成型；重点：（1）塑料的注射成型特点；（2）典型制品注射成型的工艺流程及工艺条件。,一、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）,（1）典型应用范围,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等）；电冰箱；大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等）；电话机壳体；打字机键盘；娱乐用车辆（如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等）。,（2）注塑工艺及模具条件,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,干燥处理：建议干燥条件为8090下最少干燥2小时。材料温度波动应保证小于0.1%。熔化温度：210280；建议温度：245。模具温度：2570。注射压力：50100MPa。注射速度：中高速度。,注意两个特点：ABS材料具有吸湿性；模具温度将影响塑件的光洁度。,一、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）,（3）化学和物理性能,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成，性能综合了三种单体的特点。,丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。,从形态上看，ABS是非结晶性材料。,一、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物。,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相；另一个是聚丁二烯橡胶分散相。,ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性。,ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。,一、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）,（3）化学和物理性能,二、PC（聚碳酸酯）,（1）典型应用范围,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,电气和商业设备（计算机元件、连接器等）；器具（食品加工机、电冰箱抽屉等）；交通运输行业（车辆的前后灯、仪表板等）。,二、PC（聚碳酸酯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（2）注塑工艺及模具条件,干燥处理：建议干燥条件为100到200，34小时。加工前的湿度必须小于0.02%。熔化温度：260340。模具温度：70120。注射压力：尽可能地使用高注射压力。注射速度：对于较小的浇口使用低速注射，对其它类型的浇口使用高速注射。,注意点：PC材料具有吸湿性，加工前的干燥很重要。,二、PC（聚碳酸酯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（3）化学和物理性能,PC是一种非晶体工程材料，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的伊估德缺口冲击强度（otched Izod impact strength）非常高，并且收缩率很低，一般为0.1%0.2%。,二、PC（聚碳酸酯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（3）化学和物理性能,PC有很好的力学性能，但流动性较差，因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时，要以产品的最终期望为基准。,三、PC/ABS（聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物）,（1）典型应用范围,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,计算机和商业机器的壳体、电器设备、草坪和园艺机器、汽车零件（仪表板、内部装修以及车轮盖）。,三、PC/ABS,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（2）注塑工艺及模具条件,干燥处理：加工前的干燥处理是必须的。湿度应小于0.04%，建议干燥条件为90110，24小时。熔化温度：230300。模具温度：50100。注射压力：取决于塑件。注射速度：尽可能地高。,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（3）化学和物理性能,PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。,三、PC/ABS,PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。,四、PA6（聚酰胺6或尼龙6）,（1）典型应用范围,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。,四、PA6（聚酰胺6或尼龙6）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,干燥处理：如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%，建议在80以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议进行105，8小时以上的真空烘干。熔化温度：230280，对于增强品种为250280。模具温度：8090。,（2）注塑工艺及模具条件,特点：1）因含有亲水的酰胺基，容易吸湿，须进行干燥。2）PA6为结晶型塑料。3）成型收缩率较大，流动性大。,四、PA6（聚酰胺6或尼龙6）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,注射压力：一般在75125MPa之间（取决于材料和产品设计）。注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低）。流道和浇口:由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜伏式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。,（2）注塑工艺及模具条件,四、PA6（聚酰胺6或尼龙6）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,PA6的化学物理特性和PA66很相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。,（3）化学和物理性能,它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。,为了提高PA6的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。,四、PA6（聚酰胺6或尼龙6）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,收缩率：对于没有添加剂的产品，PA6的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%（但和流程相垂直的方向还要稍高一些）。塑件成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。,（3）化学和物理性能,五、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）,（1）典型应用范围,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,家用器具（食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等）；电器元件（开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等）；汽车工业（散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等）。,五、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,干燥处理：建议在空气中的干燥条件为120，68小时，或者150，24小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150，2.5小时。熔化温度：225275，建议温度：250。模具温度：对于未增强型的材料为4060。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。,（2）注塑工艺及模具条件,这种材料在高温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很重要的。,五、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,注射压力：中等（最大到150MPa）。注射速度：应使用尽可能快的注射速度（因为PBT的凝固很快）。流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递（经验公式：流道直径=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道，但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.81.0*t之间，这里 t是塑件厚度。如果是潜伏式浇口，建议最小直径为0.75mm。,（2）注塑工艺及模具条件,五、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（3）化学和物理性能,PBT是最坚韧的工程热塑性材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。,PBT吸湿特性很弱。,非增强型PBT的拉伸强度为50MPa，玻璃添加剂型的PBT拉伸强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的结晶很迅速，这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。,五、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（3）化学和物理性能,对于有玻璃纤维等增强材料的制品，流动方向的收缩率可以减小，但与流动垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%2.8%之间。含30%玻璃纤维的材料收缩0.3%1.6%之间，熔点（225）和高温变形温度都比不添加玻璃纤维的PBT材料要低。维卡软化温度大约为170。玻璃化转换温度在2243之间。,六、PVC（聚氯乙烯）,（1）典型应用范围,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装等。,（2）注塑工艺及模具条件,干燥处理：通常不需要干燥处理。熔化温度：185205模具温度：2050,六、PVC（聚氯乙烯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（2）注塑工艺及模具条件,注射压力：可大到150MPa。保压压力：可大到100MPa。注射速度：为避免材料降解，一般要用相当低的注射速度。流道和浇口：所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，最好使用针状浇口或潜伏式浇口。针状浇口或潜伏式浇口的最小直径应为1mm。对于较厚的部件，最好使用扇形浇口。扇形浇口的厚度不能小于1mm。,六、PVC（聚氯乙烯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（3）化学和物理性能,硬质PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。,PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。,六、PVC（聚氯乙烯）,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.1 常见塑料的注射成型,（3）化学和物理性能,PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。,PVC的收缩率相当低，一般为0.20.6%。,一、塑料箱体类,（1）概述,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,塑料箱体的注塑原料多采用高密度聚乙烯、聚丙烯或者两者共混，为降低成本也可加入少量聚丙烯填充母料。塑料箱体质轻、强度高、容易清洗、运输方便、色泽丰富、使用寿命长、耐腐、防霉、无毒，广泛用于食品、饮料、果品、蔬菜、药品等的周转和贮存，也可作洗衣机的内桶、面板，是以塑代木、以塑代钢类的主要产品。,一、塑料箱体类,（2）工艺流程及工艺条件,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,一、塑料箱体类,（2）工艺流程及工艺条件,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,一、塑料箱体类,（3）成型设备及模具,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,主要设备及特点：注塑机多选用20006000cm3注塑能力的中型设备。,模具：与一般注塑模具结构基本相同，但模具较大、较复杂，周转箱模具往往采用多向开模结构，洗衣机内桶属薄壁制品，要求模具有一定精度。,二、管件阀门类,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,塑料三通,塑料弯头,塑料法兰,二、管件阀门类,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,管材品种较多，其中以硬聚氯乙烯为最常见，管件也主要介绍硬聚氯乙烯管件。,要获得优质的硬聚氯乙烯注塑管件、阀门等制品，加工时应考虑以下几个方面：原材料的使用及合理的配方。制品造型的合理设计。注塑机的选型和模具合理设计。正确的工艺条件。,（1）概述,二、管件阀门类,（2）原料及典型配方,二、管件阀门类,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,（3）工艺流程及工艺条件,二、管件阀门类,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,（3）工艺流程及工艺条件,工艺条件：干燥温度：100120，时间11.5h。注塑机机筒温度一般分三段控制。机筒温度控制在120190范围内，喷嘴温度170185。注射压力通常为70140MPa。模具温度一般控制在3060。,二、管件阀门类,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,（4）成型设备,注塑机：一般用螺杆式注塑机。,模具：分流道以半椭圆形最适宜。浇口不可太小，可用侧浇口，其横截面为矩形或半圆形。,三、风叶类,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,（1）概述,塑料风叶多选用苯乙烯类塑料，如AS、ABS。,三、风叶类,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,（2）工艺条件,成型温度：机筒温度：160230；喷嘴温度：200220。背压：0.51.5MPa。,注射压力、注射速度：注射压力：70150MPa。注射速度：812cm/s。玻璃纤维增强的AS、ABS可适当提高注射压力和注射速度。,三、风叶类,第3章 常用塑料、制品的注射成型,3.2 典型制品的注射成型,（3）成型设备,注塑机：注塑改性聚苯乙烯风叶，应选择螺杆式注塑机。,模具：采用拼块组合结构较为合理。采用单型腔模具。浇口为圆环形浇口，浇口到各叶片外侧的流程相等。,